| في السنوات الأخيرة ، كانت تقنية الطباعة 4D موضوعًا لكثير من الأبحاث ؛ ففي هذا الأسبوع فقط ، طور الباحثون في كلية دارتموث حبرًا ذكيًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد يمكنه تغيير الشكل واللون ، ويستخدمون تقنية الطباعة رباعية الأبعاد. تختلف الفرق الأخرى التي تعمل في مجال الحداثة عن بعضها البعض ، حيث تستخدم سونغ فان هوا ، أستاذ الهندسة الميكانيكية والصناعية والفضائية في جامعة كونكورديا ، تقنية الطباعة 4D لصنع مواد مركبة يمكن أن تنحني بمفردها دون استخدام قالب. يقول هوا: "تتيح لنا الطباعة رباعية الأبعاد تصنيع هياكل مركّبة منحنية دون الحاجة إلى صنع قوالب منحنية." اكتشافي الرئيسي هو أنه يمكن للمرء أن يصنع مركبات منحنية - ألياف مستمرة طويلة ذات خصائص ميكانيكية عالية يمكنها تحقيق المزيد عادةً ما تكون هناك حاجة إلى عدة خطوات في تصنيع المكونات مثل نوابض الأوراق المركبة ، وهي عبارة عن ماصات صدمات خفيفة الوزن في المركبات ، ومن أجل صنع الأجزاء على شكل S ، يجب تصنيع قوالب على شكل S من مواد صلبة مثل المعادن. بعد ذلك ، تم وضع نسيج تقوية مشربة بنظام الراتنج على القالب لتشكيل جزء مركب ، ومع ذلك ، قال هوا أن استخدام تقنية الطباعة 4D يمكن أن يقضي على الخطوة الأولية لبناء قالب معقد.  ، "قال." "4D المطبوعة المركبة مع انكماش الراتنج مصفوفة، والفرق في معامل الانكماش الحراري للطبقات مختلفة من اتجاه الألياف، وبالتالي تفعيل تغيير شكل على علاج والتبريد ويمكن استخدام هذا السلوك لجعل لا تتطلب الأجزاء ذات الأشكال الهندسية المنحنية قوالب معقدة ، لذلك يمكن أن يكون تصنيع الأشكال المنحنية سريعاً واقتصادياً ، ومع ذلك ، فإن درجة تغير الشكل تعتمد على خواص المادة واتجاه الألياف وتتابع التكديس وعملية التصنيع. تتضمن بعض دراسات هوا إعادة التفكير في الخواص غير المتناحية للطبقة المركبة ، والتباين هو الطريقة التي تتصرف بها المادة عندما تتعرض للأحمال على طول محاور مختلفة ، وتقيس الخاصية غير المتناحية لمادة كيفية تغيرها بالنسبة لعوامل أخرى. على سبيل المثال ، يمكن أن يتسبب انكماش الراتينج في تشوه المادة ، أو يمكن أن تتسبب التغيرات في درجة الحرارة في توسع الألياف أو تقلصها ، ووفقًا لهوا ، فإن فهم هذه التغييرات والتحكم فيها هو مفتاح صنع شرائح مقوسة للقوالب المنحنية. وقال: "لقد اعتبر التباين بمثابة عبء في الماضي. والآن أفكر فيه كأصل." يعتقد هو أن التكنولوجيا يمكن تطبيقها على الفضاء الجوي وغيرها من المجالات. "تطبيق آخر مثل الأقمار الصناعية. وقال إن البنية المكانية تتأثر بالتقلبات الحادة في درجات الحرارة ، ويمكن فتح الهيكل النهاري (عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة) لجمع الطاقة الشمسية وإغلاقها ليلاً لحماية المناطق الداخلية. المصدر: 3D Tiger |
 |
|